激光产生的等离子体源制造技术

技术编号:22916585 阅读:21 留言:0更新日期:2019-12-24 22:24
一种用于激光产生的等离子体源的种子激光器模块,该种子激光器模块包括:脉冲激光源,被配置为以脉冲重复率发射源辐射脉冲;子系统,被配置为提供电信号;电光调制器,被耦合到子系统,并且被配置为接收源辐射脉冲并且在电信号的控制下发射整形后的辐射脉冲;以及其中电信号包括与源辐射脉冲同相的处于脉冲重复率的选通脉冲、以及在选通脉冲中的连续选通脉冲之间的一个或多个次级脉冲。

Laser generated plasma source

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光产生的等离子体源相关申请的交叉引用本申请要求于2017年5月10日提交的EP申请17170322.6的优先权,其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及用于激光产生的等离子体源(例如,用于光刻装置或计量装置)的种子激光器。
技术介绍
光刻装置是将期望图案施加到衬底上(通常施加到衬底的目标部分上)的机器。光刻装置可以用于例如制造集成电路(IC)。在该实例中,图案化设备(可替代地,称为掩模或分划板(reticle))可以用于生成要形成在IC的单个层上的电路图案。该图案可以被转移到衬底(例如,硅晶片)上的目标部分(例如,包括裸片的一部分、一个裸片或几个裸片)上。图案的转移通常经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。一般而言,单个衬底将包含连续图案化的相邻目标部分的网络。半导体行业不断寻求开发能够印刷越来越小的集成电路尺寸的光刻技术。远紫外线(“EUV”)光(有时也称为软X射线)通常定义为波长介于10纳米(nm)和120纳米(nm)之间的电磁辐射,其中预期在将来使用更短的波长。EUV光刻技术目前通常被认为包括波长在10nm至14nm范围内的EUV光,并且用于在诸如硅晶片的衬底上产生极小的特征,例如,低于32nm的特征。在撰写时,商业上最成功的产生EUV光的方法是由具有一种或多种元素(例如,氙、锂、锡、铟、锑、碲、铝等)的材料产生等离子体,这些元素在EUV范围内具有一个或多个发射谱线。在一种这样的方法(通常称为激光产生的等离子体(“LPP”))中,可以通过在辐照位置处用激光束辐照靶材料(诸如具有所需谱线发射元素的液滴、流或材料簇)来产生所需等离子体。谱线发射元素可以是纯的形式或合金形式,例如,在期望温度下为液态的合金,或者可以与诸如液体的另一材料混合或分散。在一些现有技术的LPP系统中,通过单独的激光脉冲辐照液滴流中的每个液滴以从每个液滴形成等离子体。可替代地,已经公开了一些现有技术的系统,其中通过一个以上的光脉冲依序照射每个液滴。在一些情况下,每个液滴可能被暴露在所谓的“预脉冲”下,以加热、膨胀、气化、汽化和/或电离靶材料和/或生成弱等离子体,然后被暴露在所谓的“主脉冲”下,以生成强等离子体,并且将大部分或所有受预脉冲影响的材料转换为等离子体,从而产生EUV光发射。应当领会,可以使用一个以上的预脉冲并且可以使用一个以上的主脉冲,并且预脉冲和主脉冲的功能可以在某种程度上重叠。由于LPP系统中的EUV输出功率通常随辐照靶材料的驱动激光功率而缩放,所以在一些情况下,采用包括相对低功率的振荡器或“种子激光器”以及用于放大来自种子激光器的脉冲的一个或多个放大器的布置也可能被认为是理想的。大放大器的使用允许使用低功率的稳定种子激光器,同时仍提供用于LPP工艺的相对较高功率的脉冲。通过引用并入本文的美国专利申请公开文本US2014/0203194描述了用于LPP系统的激光源,其中用于产生等离子体的主脉冲之前是“基底(pedestal)”。基底在主脉冲之前约400ns开始,并且射束强度上升到主脉冲的峰值强度的1%到10%。发现基底的存在会增加LPP源的EUV输出功率。在US2014/0203194中,使用光学快门(例如,包括普克尔斯盒(Pockelscell)和两个偏振器)和/或可饱和吸收器来控制基底。给定实现高功率源所需的高脉冲重复率,则难以控制基底能量。
技术实现思路
本专利技术旨在提供改进的激光产生的等离子体源,例如,该等离子体源用于与光刻设备制造过程和/或计量装置一起使用。在第一方面中,本专利技术提供了一种用于激光产生的等离子体源的种子激光器模块,该种子激光器模块包括:脉冲激光源,被配置为以脉冲重复率发射源辐射脉冲;子系统,被配置为提供电信号;以及电光调制器,被耦合到子系统,并且被配置为接收源辐射脉冲并且在电信号的控制下发射整形后的辐射脉冲;其中电信号包括与源辐射脉冲同相的处于脉冲重复率的选通脉冲、以及在选通脉冲中连续选通脉冲之间的一个或多个次级脉冲。在第二方面中,本专利技术提供一种用于激光产生的等离子体源的种子激光器模块,该种子激光器模块包括:脉冲激光源,被配置为以脉冲重复率发射源辐射脉冲;子系统,被配置为提供电信号;电光调制器,被耦合到子系统并且包括电光晶体,该电光晶体被配置为接收源辐射脉冲并且在电信号的控制下发射整形后的辐射脉冲;以及声学设备,被配置为向电光晶体施加声学信号。在第三方面中,本专利技术提供了一种用于激光产生的等离子体源的驱动激光器设备,该驱动激光器设备包括:如上所述的种子激光器模块;以及放大器,被配置为放大整形后的辐射脉冲以形成驱动辐射脉冲。在第四方面中,本专利技术提供了一种激光产生的等离子体源,其包括:如上所述的驱动激光器设备;靶材料递送系统,被配置为将靶材料递送到目标位置以由驱动辐射脉冲辐照,从而形成等离子体;以及辐射收集器,被配置为收集由等离子体发射的辐射。附图说明现在,参考附图通过示例对本专利技术的实施例进行描述,其中图1是LPPEUV光源的一个实施例的部件中的一些部件的简化示意图;图2是可以用于LPPEUV系统的种子激光器模块的部件中的一些部件的简化示意图;图3是可以用于LPPEUV系统的另一种子激光器模块的部件中的一些部件的简化示意图;图4是主脉冲强度与时间的关系图,其以插图放大的方式示出了基底部分;图5是根据本专利技术的实施例的具有两个电光设备的种子激光器模块的部件中的一些部件的简化示意图;图6是示出了本专利技术的实施例的脉冲的定时的图;图7是根据本专利技术的实施例的具有两个电光设备的另一种子激光器模块的部件中的一些部件的简化示意图;图8是根据本专利技术的实施例的具有一个电光设备的另一种子激光器模块的部件中的一些部件的简化示意图;图9是处于OFF配置的图8的种子激光器模块的简化示意图;以及图10是根据本专利技术的实施例的具有两个电光设备的另一种子激光器模块的部件中的一些部件的简化示意图。具体实施方式图1是LPPEUV光源10的一个实施例的部件中的一些部件的简化示意图。如图1所示,EUV光源10包括激光源12,以用于生成激光脉冲射束,并且从激光源12沿着一个或多个射束路径递送射束并且进入等离子体腔室14,以在辐照位置16处照射诸如液滴的相应目标。此外,如图1所示,EUV光源10还可以包括靶材料递送系统26,靶材料递送系统26例如将靶材料的液滴递送到等离子体腔室14的内部中到达辐照位置16,其中液滴将与一个或多个激光脉冲相互作用,以最终产生等离子体并且生成EUV发射。在现有技术中已经提出了各种靶材料递送系统,并且它们的相对优点对于本领域技术人员将是显而易见的。如上所述,靶材料是EUV发射元件,该EUV发射元件可以包括但不限于包括锡、锂、氙或其组合的材料。靶材料可以是液滴、雾和/或包含在液滴内的固体颗粒的形式。例如,元素锡可以作为纯锡、作为诸如SnBr4、SnBr2、SnH4的锡化合物、作为例如锡-镓合金、锡-铟合金或锡-铟-本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于激光产生的等离子体源的种子激光器模块,所述种子激光器模块包括:/n脉冲激光源,被配置为以脉冲重复率发射源辐射脉冲;/n子系统,被配置为提供电信号;以及/n电光调制器,被耦合到所述子系统,并且被配置为接收所述源辐射脉冲,并且在所述电信号的控制下发射整形后的辐射脉冲;/n其中所述电信号包括与所述源辐射脉冲同相的处于所述脉冲重复率的选通脉冲、以及在所述选通脉冲中的连续选通脉冲之间的一个或多个次级脉冲。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170510 EP 17170322.61.一种用于激光产生的等离子体源的种子激光器模块,所述种子激光器模块包括:
脉冲激光源,被配置为以脉冲重复率发射源辐射脉冲;
子系统,被配置为提供电信号;以及
电光调制器,被耦合到所述子系统,并且被配置为接收所述源辐射脉冲,并且在所述电信号的控制下发射整形后的辐射脉冲;
其中所述电信号包括与所述源辐射脉冲同相的处于所述脉冲重复率的选通脉冲、以及在所述选通脉冲中的连续选通脉冲之间的一个或多个次级脉冲。


2.根据权利要求1所述的种子激光器模块,其中所述次级脉冲与所述源辐射脉冲异相180°。


3.根据权利要求1所述的种子激光器模块,其中所述次级脉冲的频率是所述脉冲重复率的N倍,其中N是大于或等于2的整数。


4.根据权利要求1、2或3所述的种子激光器模块,其中所述子系统包括被配置为供应所述选通脉冲的第一源、以及被配置为供应所述一个或多个次级脉冲的第二源。


5.根据前述权利要求中任一项所述的种子激光器模块,还包括脉冲控制器,所述脉冲控制器被配置为控制以下各项中的至少一项:所述一个或多个次级脉冲中的特定次级脉冲的幅度;所述一个或多个次级脉冲中的特定次级脉冲的持续时间;以及所述一个或多个次级脉冲中的特定次级脉冲相对于所述选通脉冲中的相关选通脉冲的相位。


6.一种用于激光产生的等离子体源的种子激光器模块,所述种子激光器模块包括:
脉冲激光源,被配置为以脉冲重复率发射源辐射脉冲;
子系统,被配置为提供电信号;以及
电光调制器,被耦合到所述子系统,并且包括电光晶体,所述电光晶体被配置为接收所述源辐射脉冲,并且在所述电信号的控制下发射整形后的辐射脉冲;
其中所述电信号包括与所述源辐射脉冲同相的处于所述脉冲重复率的选通脉冲、以及DC偏置电压。


7.一种用于激光产生的等离子体源的种子激光器模块,所述种子激光器模块包括:
脉冲激光源,被配置为以脉冲重复率发射源辐射脉冲;
子系统,被配置为提供电信号;
电光调制器,被耦合到所述子系统,并且包括电光晶体,所述电光晶体被配置为接收所述源辐射脉冲,并且在所述电信号的控制下发射整形后的辐射脉冲;以及
声学设备,被配置为向所述电光晶体施加声学信号。


8.根据权利要求7所述的种子激光器模块,其中所述声学设备包括机械地被...

【专利技术属性】
技术研发人员:G·H·P·M·斯温克尔斯R·M·霍夫斯特拉J·H·J·穆尔斯P·W·克利里B·P·范德里恩休伊曾
申请(专利权)人:ASML荷兰有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

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